第38卷第4期2018年8月
水文
JOURNAL OF CHINA HYDROLOGY
Vol.38 No.4 Aug., 2018
水库泄洪方式对白洋淀入淀洪水及防洪的影响分析
毛慧慧，张建中
(水利部海河水利委员会，天津300170)
摘要：以海河流域大清河南支为研究对象，基于2016年设计洪水修订成果，计算了 100年一遇标准
洪水，白洋淀上游5座大型水库在分级控泄调度、峰后敞泄调度、联合调度3种调度方式下，入白洋淀的洪水过程线，以此为基础，计算了各种水库调度方式对白洋淀蓄滞洪区防洪的影响。关键词：设计洪水；洪水过程线；调度方式；白洋淀
中图分类号:TV
文献标识码:A
文章编号= 1000-0852(2018)04-0083-04
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设计洪水是确定水利工程建设规模及制定运行管 理策略的重要依据'根据《水利水电工程设计洪水计 算规范(SL 44-2006)》[2]袁当设计断面上游有调蓄作用 较大的水库或设计水库对下游有防洪任务时，应对大 洪水的地区组成进行分析，并拟定设计断面以上或防 洪控制断面以上设计洪水的地区组成，根据拟定的各 分区不同洪水地区组成的设计洪水过程线，经上游水 库调洪后与区间洪水叠加，得到设计断面不同组合的 设计洪水过程线。大清河南支白洋淀上游有5座大 型水库，水库调洪库容相当于白洋淀蓄滞洪区有效 滞洪容积的81%，水库泄洪运用方式的变化对白洋 淀防洪影响较为突出。本文以海河流域大清河南支 为研究对象，按水库分级控泄调度、敞泄调度和库淀 联合调度3种水库泄洪调度方式，分析了水库不同 泄洪方式对于下游白洋淀蓄滞洪区人淀洪水过程及 其防洪影响。
1区域概况
大清河流域位于海河流域中部，中上游分为南、
北两支。北支为白沟河水系，分白沟河和南拒马河两 大支流；南支为赵王河水系，包括萍河、瀑河、漕河、府 河、唐河、孝义河、潴龙河（支流有磁河、沙河)等7条 河流，自北向南呈扇形汇人白洋淀，后接赵王新河人 东淀。南、北支在东淀汇合后，分别经海河干流和独流 减河人海。
大清河南支（白洋淀以上)流域面积21054km 2，其 中山区面积11550km 2。南支山区建有西大洋、王快、横 山岭、口头、龙门等5座大型水库，控制了山区面积的 约80豫。西大洋、王快、龙门3座水库
可以根据下游防 洪目标不同实现多级控泄，横山岭和口头两水库防洪 库容较小，均为溢洪道泄流，基本不具备控泄运用条 件。白洋淀是大清河系中游平原缓洪、滞沥的大型洼 淀，承纳潴龙河、唐河、府河、漕河、瀑河、萍河、孝义河 来水，经调节后由枣林庄枢纽控制下泄，50年一遇规 划滞洪水位9.85m (国家85高程系统，下同）时，滞洪 面积1137km 2，蓄水容积33.46x 108m 3。大清河南支水 系概化图见图1。
图
1大清河南支水系概化图
Fig.1 The south river system of the Daqinghe River basin
收稿日期= 2017-12-21基金项目：水利部公益性行业科研专项(200901029)作者筒介：毛慧慧（1981-)，女，山西垣曲人，博士，主要从事水文学与水资源问题研究及规划咨询工作。
E-mail:crystal_mhh@163
84水文第38卷2白洋淀设计洪量成果
白洋淀为大型蓄滞洪区，6d、30d设计洪量是设计
洪水成果的控制要素。《海河流域防洪规划》(2006年)
采用的是1990年分析成果（洪水系列至1987年），
2016年海河水利委员会按照水利部统一部署，对海河
流域内主要控制站设计洪水成果进行了复核修订（系
列延长至2012年），为了大清河流域主要控制站设计
洪水成果的及时使用，成果审查后，以“海委关于印发
大清河流域设计洪水复核报告审查意见的通知冶(海规
计函〔2017〕17号)印发给相关省市水利部门供规划设
计和防洪调度使用。白洋淀(十方院站)设计洪量成果
见表1。
表1白洋淀(十方院站)设计洪量成果
Table1 The designed flood at the Shifangyuan station
in the Baiyangdian lake
项目
不同频率设计值/108m3 0.5% 1% 2% 5%
1990年成果60.148.437.323.5
6d洪量2016年成果53.743.032.720.2
变化幅度/%-11-11-12-14
1990年成果100.183.166.846.0
30d洪量2016年成果88.673.358.539.9
变化幅度/%-11-12-12-13
干净短句暖心8字3水库泄洪方式对白洋淀入淀洪水影响
3.1设计洪水组成与典型过程线
白洋淀入淀河流分为马棚淀系统、唐河系统、藻杂 淀系统等三部分，按地貌特征和山区是否有大型水库 调控，又可分为有控山区、无控山区、平原区等三部分，因此其设计洪量由9个分区洪量组成。由于白洋淀以 上分区较多，在规划设计中采用典型洪水组成法进行 各分区洪量分配，1963年洪水为新中国成立以来的最大洪水，本次采用1963年实际洪水分析确定其设计 洪水组成，并依据1963年典型洪水过程线，按6d设 计洪量和30d设计洪量同频率放大得到各个分区的 天然洪水过程线。在此基础上，对有控山区进行水库 调洪计算，求得各标准洪水下的出库过程，考虑洪水 传播时间后，叠加无控山区、平原区洪水过程线作为 南支入白洋淀的洪水过程线。
3.2水库泄洪运用方式及对入淀洪水过程影响
水库泄洪调度运用方式与其下游防洪目标防洪 要求和泄洪设施泄洪能力有关。依据其防洪任务和是 否存在联合调度防洪调蓄工程，防洪水库大致可分为 3种调度方式：一是水库下游没有防洪任务，当水库达 到一定的水位时，水库泄流在不大于入库洪峰流量的 条件下开启所有泄洪设施敞泄调度；二是水库下游存 在一个或多个防洪目标，遇设计标准及其以下洪水，水库泄洪按防洪目标要求进行控泄调度；三是水库下 游存在大型蓄滞洪工程，在保证水库工程安全的前提 下，与下游洼淀联合调度运用，减轻下游防洪压力。
为了分析白洋淀上游大型水库不同泄洪运用方 式对入淀洪水过程及白洋淀防洪影响，对西大洋、王 快、龙门等5座水库按前述3种调度运用方式进行调 洪演算，得到了 3种调度运用方式的入淀洪水过程 (见表2)。100年一遇标准王快、西大洋两座大(一)型 水库的泄洪过程见图2，白洋淀入淀洪水过程见图3。
4水库泄洪方式对白洋淀防洪水位影响
按照《大清河洪水调度方案》(国家防总国汛〔2008页11 号)中的确定的白洋淀蓄滞洪区调度与分区滞洪运 用方式，分别采用前述3种入淀洪水过程及原设计泄 流能力(水位9.0m时，下泄2 700m3/s)，进行白洋淀蓄 滞洪区的调洪计算，各调度方式下调洪成果见表3，淀 区水位过程线见图4。
经过调洪计算，敞泄调度方式下，白洋淀最高水
表2各调度方式下水库调洪效果及入淀洪水特征对比表
Table2 The flood control effect and inflow characteristics of the different reservoir dispatching modes 入淀过程5座水库调洪效果
调度方式洪峰
/ m3*s-16d 洪量
/ 108m3
30d洪量
/ 108m3
消减洪峰
/ 108m3
相应6d洪量时段调蓄洪量
/ 108m3
相应30d洪量时段调蓄洪量
/ 108m3
敞泄调度1577041.672.159800.30分级控泄调度1484037.472.15980  4.20联合调度1393034.272.1123907.70
第4期毛慧慧等：水库泄洪方式对白洋淀入淀洪水及防洪的影响分析85
时间
入库过程
出库过程（敞泄调度)
出库过程(分级控泄)
出库过程(联合调度)
1963/8/3 0:00 1963/8/13 0:00 1963/8/23 0:00 1963/9/2 0:00
时间
7000
6000
5000
4000
_
3000
2000
1000
(a)王快水库
图2水库入库、出库过程线
Fig.2 The inflow and outflow process of the reservoir
(b)西大洋水库
时间1963/8/2 0:00 1963/8/10 0:00 1963/8/18 0:00 1963/8/26 0:00 1963/9/3 0:00
时间
图3白洋淀入淀洪水过程线 Fig.3 The inflow process of the Baiyangdian lake
图4白洋淀水位过程
Fig.4 The water level process of the Baiyangdian lake
表3 100年一遇洪水白洋淀蓄滞洪区调洪成果表
Table3 The flood control result of the Baiyangdian lake flood with 100 year return period
水库调度模式最高水位/m最大蓄量/108m3枣林庄枢纽最大泄量/m3 • s-1敞泄调度9.9334.424260
分级控泄调度9.6631.333760
联合调度9.4529.023390
位为9.93m，枣林庄枢纽最大泄量4 260m3/s；分级控 泄调度方式下，白洋淀最高水位9.66m袁枣林庄枢纽最 大泄量为3 760m3/s；联合调度方式下，白洋淀最高水 位9.45m，枣林庄枢纽最大泄量3 390m3/s。可以看出，敞泄调度由于在入库洪峰过后没有考虑水库对下游防 洪目标的防洪作用，入库洪水大部分集中在白洋淀涨水 期下泄，在3种泄洪方式中白洋淀滞洪水位最高，100年 一遇洪水分别比分级控泄调度和联合调度方式高0.27m 和0.48m曰分级控泄调度条件下白洋淀滞洪水位居中，比联合调度方式高0.21m；联合调度方式，在白洋淀高 水位期上游水库充分地发挥了消峰拦洪作用，有效的缓解了白洋淀蓄滞洪区的滞洪压力，该调度方式下白 洋淀滞洪水位最低。
5白洋淀入淀洪水过程的选用
河北省大型水库汛期调度运用计划(冀汛办〔2017〕41号)和有关水库设计文件中均规定了白洋淀上游大 型水库泄洪运用方式，如王快水库按三级控泄运用，水 位 193.0耀199.29m 限泄 800m3/s；水位 199.29耀201.13m 限泄 2 500m3/s；水位 201.13耀204.56m 限泄 7 000m3/s；水位超过204.56m，保大坝安全不限泄。同时，《大清 河洪水调度方案》明确了上游水库要“
官晶晶 朱峰
充分发挥拦洪
86水文第38卷
蓄洪、削峰错峰作用，努力减轻下游防洪压力”的调度 原则，并在水库调度安排中提出了“在保证水库工程 安全的前提下，各大型水库要优化调度，与下游洼淀 联合运用，控制下游河道和白洋淀水位”调度要求。上 述调度文件是白洋淀入淀洪水过程分析计算的基本 依据。
白洋淀设计洪水过程作为工程规划设计和洪水 调度方案制定的依据，其与洪水期间的实时调度尚有 一定差别，库淀联合调度尽管防洪效果较为显著，但 考虑到联合调度可变因素较多，对于单场洪水可能存 在多个调度方案，具有一定可变性。入淀洪水过程作 为设计洪水主要要素，应按照对工程防洪运用较不利 的原则进行分析，因此从工程安全角度考虑，库淀联 合调度运用方式得到的洪水过程线不宜作为规划设 计依据。
峰后敞泄调度方式仅从保证水库安全是角度进行 调度，该调度运用方式仅适合水库下游无防洪任务的 情况，尽管按此调度运用方式得到入淀洪水过程对防 洪工程运用较为不利，但是该方案与相关水库现行调 度运用方案和大清河洪水调度方案是相违背的，该运 用方式在设计入淀洪水过程分析中也不宜采用。
分级控泄调度方式，严格按照水库现行调度运用 方案进行调度，调度方式规范，依据充分，与联合调度 方式比又给防洪工程留有一定的安全裕量。综合以上 分析结果，本文推荐以水库分级控泄调度方式分析计 算的入淀洪水过程作白洋淀蓄滞洪区洪水防御和规划 治理的洪水依据。参考文献：
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Influence of Reservoir Discharge Modes on Inflow Process and Flood Control in Baiyangdian Lake
MAO Huihui，ZHANG Jianzhong
(Haihe Water Conservancy Commission, MWR, Tianjin 300170, China)
Abstract: Based on the revised results of t he design flood in 2016, the south tributary of the Daqinghe River in the Haihe River basin was taken as the research object to calculate standard flood with 100 year return period.Considering three kinds of dispatching modes for the five large reservoirs in the Baiyangdian Upstream including hierarchical controlling and dispatching，open drain scheduling after flood peak，and combined dispatching，the flood process into the Baiyangdian Lake was determined. Then，the impact of the different dispatching modes on flood control for the Baiyangdian Lake was analyzed.
Key words: designed flood; flood process; dispatching modes; Baiyangdian Lake
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